线阵推扫式激光成像引信探测技术

针对环视扫描式激光成像引信探测存在着需要光机扫描和较高的激光脉冲重复频率等问题,提出了一种线阵推扫式激光成像引信探测模式并分析了其探测机理。以对坦克目标探测为例,设计了线阵推扫式激光成像引信探测系统,该探测系统采用线阵半导体激光器阵列发射脉冲激光,线阵光电探测器阵列并行接收来实现一维扫描,弹的飞行实现另一维扫描,在获取目标距离信息基础上进行成像。在对阵列单元激光脚印尺寸大小计算的基础上,确定了该探测系统的基本参数包括所需线阵元数、生成图像大小、半导体激光器阵列的脉冲重复频率和峰值功率等,为系统的工程实现提供了理论依据和设计指导。

激光成像引信在空空导弹中的应用

针对激光成像引信在空空导弹中的应用要解决引信前倾角和引信探测距离的设计问题,在分析激光成像引信推扫成像原理的基础上,建立了激光引信脚印尺寸模型和引信前倾角与探测距离模型,通过仿真得到了最佳引信前倾角和探测距离的设计指标:最佳引信前倾角为15°～40°,相应最佳引信探测距离为70～24m。

一种红外成像引信中的飞机姿态识别方法

红外成像引信可以获得飞机的由完整到局部的一系列动态红外图像 ,飞机姿态识别对基于导引头信息利用的成像引信确定瞄准点具有非常重要的意义。文中分析了高速交会情况下飞机目标的运动特性 ,提出了一种飞机姿态识别方法 ,通过利用遗传算法确定像平面上飞机图像的旋转情况和机头位置 ,利用测距装置提供的距离信息、飞机图像的长度及红外探测器的系统参数确定飞机的俯仰情况 ,并利用弹目交会过程中机轴方位角和高低角的不变性重建局部成像跟踪情况下的空间机轴 。

用于成像引信图像识别的局部特征提取技术

根据成像引信的扫描成像机理 ,在详细分析了引信目标图像特性的基础上 ,论述了四种适用于引信目标图像识别的局部特征 :角点、轮廓曲线段形状特征、线矩和弯曲能量 ,并提出了一种子块特征的提取算法。最后 ,分析了在应用局部特征进行图像识别时遇到的问题并指出了解决方法。本文的研究对于其他不完整图像识别问题 ,如工件识别、机器人视觉、场景分析、医学图像的解释、飞行器的识别等 。

一种适用于空空导弹的激光灰度成像引信技术

针对空空导弹激光引信易受云烟雾、地海杂波干扰的问题,提出了一种适用于空空导弹的激光灰度成像引信技术。采用推扫式线阵成像探测方式,即随着弹目交会运动并根据激光回波幅度对目标逐行扫描灰度成像。通过渐进式目标识别算法处理逐行累积而成的灰度轮廓像可实现激光引信精细化探测,从而提高其抗干扰的能力。原理样机试验验证数据表明,激光灰度成像技术可较好地运用到激光引信中,验证试验获取的图像、数据,为激光引信抗干扰研究提供了技术储备。

基于红外成像引信的瞄准点识别研究

红外成像引信通过共享成像导引头实现前视探测 ,瞄准点识别是成像引信图像信息处理中的一个关键问题。首先对飞机红外图像进行预处理 ,然后进行中轴变换 ,提取飞机的骨架特征 ,并把瞄准点定义为特定邻域内骨架线分布最集中的节点 ,最后利用遗传算法确定最优瞄准点 ,结果证明文中的方法和算法是可行和有效的。

新型红外成像引信终端可视化仿真研究

新型红外成像引信通过共享成像导引头实现前视探测和起爆控制 ,能够获得目标由完整到局部的一系列动态红外图像。装有新型红外成像引信的先进红外成像制导型空空导弹强调实现对目标的全向攻击 ,因而其弹目交会情况是复杂多变的。由于不可能获得任意交会情况下的照片或录像资料 ,这给基于GIF技术的成像引信瞄准点识别算法研究带来了极大困难。首先分析了弹目遭遇情况 ,研究了影响目标飞机姿态和成像的因素 ,然后利用OpenGL三维图形库和C ++作为编程工具 ,建立并绘制了目标飞机的三维模型 ,并通过模型变换和合理设置目标的材质和贴图 ,实现了红外成像引信的终端可视化仿真。最后 ,给出了一些不同姿态和在不同交会阶段的目标飞机的仿真图像 ,并利用这些仿真图像对我们在前一阶段工作中提出的一种基于机头位置和机轴方向检测的瞄准点识别算法进行了验证 ,结果表明本文提出的仿真方案能够满足新型红外成像引信瞄准点识别算法研究的需要。

成像引信的目标红外图像灰度值计算

文中介绍了成像引信采用环视扫描成像的原因及其是如何动态扫描成像的 ,提出了如何去计算引信探测器获取的功率 ,进而计算出探测器的响应电压值和目标红外图像的灰度值。给出了引信探测器对飞机蒙皮表面的角系数计算方法和红外图像边缘弱化的计算方法。最后 ,简单介绍了用于引信红外灰度图像生成的仿真软件 ,给出了一些仿真数据和仿真图像 。

红外成像引信技术

首先简要介绍了国内外成像引信发展概况和引信近域一次性掠视扫描成像和大畸变图像的形成机理。研究一种以实现引信对目标、目标部位以及主要交会状态参数的一次性自动识别方法, 从而提高引信对目标的自动识别、自动炸点控制(智能引爆)和抗干扰等先进技术性能。

成像引信联合变换相关目标识别关键技术

为提高引信及制导等武器系统目标识别精度及实时性,阐述了联合变换相关非合作目标激光成像识别技术的研究状况,指出了复杂战场环境下三维联合变换相关非合作目标识别的三个关键技术:1)目标距离与回波强度的高精度获取;2)复杂背景下三维联合变换相关器互相关峰的提取;3)高速运动下三维联合变换相关器畸变不变识别。对该技术在引信及导航、制导等系统中的应用前景进行了展望。

激光成像引信接收电路系统研究

分析了跨阻抗放大器(TIA)电路频率特性和噪声特性。设计了一种基于TIA电路的多路并行接收电路系统,通过PSpice仿真和试验验证,该电路系统具有良好的带宽、阻抗、信噪比等特性及各路串扰小的特点,满足设计使用要求。

基于红外成像引信的目标探测识别电路小型化设计

引信目标探测识别电路的小型化设计是红外成像引信实现的关键技术之一,文中从红外成像引信的工作原理出发,从器件的选取及系统实现角度分析了多种优化技术,提出了一种新的基于 DSP 和 FPGA 的系统小型化设计方案,系统具有自动目标识别、精确炸点控制和抗干扰的能力。测试结果表明,FPGA 技术和DSP 技术是实现红外成像引信用电路系统小型化的有效途径之一,该引信用电路能满足引信小型化、实时性、低功耗的要求。

中值滤波在红外成像引信中的应用及硬件实现

文中研究了在成像引信中应用中值滤波作为一种非线性的图像处理方法及其实现技术。通过运算、试验证明中值滤波在抑制成像引信扫描图像噪声、克服探测元失效方面起着良好的作用。本文提出了一种逻辑选通模块用于硬件实现元素个数较少的中值滤波,不同于常用实现中值滤波的排序网络,其具有更好的并行性且能够降低硬件资源消耗,通过FPGA实现后取得了良好的效果。

红外成像引信的计算机仿真

文中提出了红外成像引信的计算机仿真方案 :首先是建立飞机的红外辐射模型 ,建立不同部位 (单层蒙皮、内有热源蒙皮、油箱 )的热平衡方程 ,进而得到相应波长范围内的红外辐射强度 ;接着提出了弹目交会的数学模型 ,以获得各种交会状态下的飞机红外图像 ;然后提取包括边角位置、方位和角度大小的图像特征 ;最后用神经网络的方法对所得特征集进行模式分类。

智能弹药成像引信对地面车辆定位的算法研究

针对智能弹药对地面车辆的非合作定位问题,提出一种利用目标非合作固有几何特征的成像引信定位算法。建立了快速交会条件下的空间成像模型,结合地面车辆的特点提出了车辆轴线的概念;构建过轴线等特征直线和光心的平面,证明平面相交直线与目标轴线的平行关系,得到目标坐标系3个轴向的方向向量;以待定系数法描述车辆中轴面,通过建立点面距离关系推导实现了弹目相对位置的解算。分析弹目相对姿态对定位精度的影响,并通过仿真实验验证了误差规律。实验结果表明:智能弹药距地高度小于100 m时,定位相对误差小于5%,算法可有效地实现高精度定位。

基于目标轴线的成像引信测距算法

针对智能弹药对地面车辆的测距问题,提出了一种基于目标轴线的成像引信测距算法。将弹目相对姿态表示为测量坐标系和目标坐标系之间的相对位置角,利用目标轴线长度和夹角的透视投影关系完成弹目距离解算。算法采用弱透视透视投影模型简化了解算过程,利用相对位置角提高了解算精度。误差分析给出了弹目距离和相对位置角对测量误差的影响。对不同相对位置角和弹目距离下的图像仿真结果表明,测距相对误差小于3%,结果稳定。

用于成像探测目标识别的特征提取方法研究

针对成像引信图象处理的特殊性 ,研究了目标图象特征提取方法 :TSRI不变性特征提取方法、目标图象边界特征提取方法。研究表明 。

神经网络和模糊系统的融合技术及其在引信中的应用

简单介绍了神经网络和模糊系统的主要特点和差异 ,描述了如何根据它们的各自优点与不足来进行融合 :其一 ,利用神经网络来自动设计模糊系统 ;其二 ,利用模糊规则结构构造神经网络系统。提出了在成像引信飞机图象识别中 ,如何利用神经网络和模糊系统的融合技术构造一个模式分类器 ,来有效地对复杂弹目交会条件下的飞机红外图象进行分类。

基于Radon变换的矩不变量在声成像探测中的应用

声成像探测是当前国内外近炸引信技术的一个重要发展方向.针对声图像的特点,构造目标轮廓在Radon投影空间的平移、尺度、旋转矩不变量.实验仿真结果表明,与Hu矩相比,该方法能够快速有效地识别水下目标,并且在由于目标运动造成的少量形状缺失的情况下,仍具有较高的识别率.

一种复合体制引信的起爆延时算法研究

红外成像引信存在不能测距的缺点,在弹道终端如果仅利用红外成像引信的角度信息估计起爆延时,误差较大且对角度测量精度要求较高。如将激光引信引入到红外成像引信的前视探测技术中,利用激光引信的距离信息和红外成像引信的角度信息,将会提高延时估计精度,同时减小了对角度测量精度的要求。